آبیاری قطره ای یکی از پیشرفته ترین روش ها با بالاترین راندمان کاربرد است. در این روش آب بطور جداگانه برای هر گیاه به صورت مکرر و دقیق توسط قطره چکان ها در منطقه ریشه گیاه (ریزوسفر) استفاده می شود. منظور از این سیستم، آبیاری فقط در منطقه ریشه به جای کل سطح مزرعه است، بنابراین بدین ترتیب میزان آب در ریزوسفر گیاه در سطح بهینه قرار می گیرد. در این مقاله با ما همراه باشید تا با معایب، مزایا، روش محاسبه و نحوه ی اجرای و انواع تجهیزات آبیاری قطره ای برای درختان آشنا شوید.
سیستم آبیاری به طور کلی به دو صورت می باشد:
- سنتی
- مدرن
سیستم مدرن که همان آبیاری تحت فشار می باشد به صورت بارانی و قطره ای انجام می شود.
دلیل استفاده از این سیستم چیست؟
در سیستم آبیاری قطره ای علاوه بر اینکه آب مورد نیاز گیاهان مطابق با نیاز آبی آنها تامین می شود بدلیل اینکه میزان آب به مرور زمان در اختیار گیاه قرار میگیرد از ایجاد تبخیر و رواناب در سطح خاک جلوگیری می کند. با استفاده از این سیستم ، مطمئناً یک کشاورز می تواند از مدیریت خوب آب اطمینان حاصل کند. استفاده از یک نوع سیستم آبیاری مزایای دیگری هم برای کشاورز و هم برای تولید محصولات زراعی دارد.
اطلاعات مورد نیاز جهت طراحی
- منبع آب آبیاری
- گیاهان كشت شده
- شرایط نقشه برداری
- بافت خاک
- داده های اقلیمی
مزایا
این سیستم یک راه حل عالی برای تولید محصولات زراعی در خاک های خشک ، شور ، با زهکشی ضعیف و خاک هایی که نگهداری رطوبت پایین می باشد.
- اجرای ساده سنسورهای موجود خاک
- مدیریت رطوبت خاک؛ وقتی رطوبت خاک زیر آستانه کاهش می یابد، بلافاصله آبیاری می شود
- کاربرد کود و سموم کشاورزی همراه با آبیاری امکان پذیر است
- باعث كاهش رشد علف هاي هرز و مديريت آسان فعاليت هاي مزرعه می شود
- آبیاری را می توان در هر لحظه متوقف کرد (اگر باران رخ دهد) که مانع از رواناب می شود
- این روش در هر شیب قابل کشاورزی قابل تنظیم است.
- از این روش می توان برای آبهای با کیفیت پایین (آب شور) استفاده نمود.
- آبیاری قطره ای برای گیاهان ردیفی (سبزیجات ، میوه های نرم) ، محصولات درختی و تاکی که در آن می توان یک یا چند قطره چکان برای هر گیاه فراهم کرد، مناسب ترین روش است. به طور کلی فقط محصولات زراعی با ارزش بالا به دلیل هزینه بالای سرمایه در نصب این سیستم در نظر گرفته می شوند
- این روش برای بیشتر خاکها مناسب است. برای جلوگیری از برکه شدن سطح آب و روان شدن آب، باید روی خاک های رس به آرامی استفاده شود. در خاکهای شنی میزان تخلیه قطره چکان ها بالاتر برای اطمینان از خیس شدن جانبی کافی خاک لازم خواهد بود.
معایب
با وجود مزایای بسیاری ، این سیستم نیز عوامل محدود کننده ای را برای اجرای موفقیت آمیز در تولید محصولات زراعی دارد که در زیر برخی از این عوامل آورده شده است:
- از مهمترین مشكلات آبیاری قطره ای ، انسداد كننده قطره چکانها است. که همه آنها دارای منافذ بسیار کوچک از قطر 0.2-2.0 میلی متر هستند و در صورت تمیز نبودن آب، می توانند مسدود شوند. بنابراین ضروری است که آب آبیاری عاری از رسوبات باشد. اگر اینگونه نباشد ، تصفیه آب آبیاری مورد نیاز خواهد بود.
- خسارت لوله پلاستیکی ناشی از جوندگان
- به دلیل اختلاف ارتفاع در برخی مزرعه آب به صورت یکنواخت توزیع نمی شود
- تجمع نمک بالقوه در منطقه ریشه زراعی بین دو چرخه آبیاری
- در صورت عدم موفقیت این روش، گیاهان در معرض استرس بیشتری قرار می گیرند
انواع تجهیزات
این سیستم از اجزای زیادی تشکیل شده است که هر یک از آنها نقش مهمی در عملکرد سیستم ایفا می کنند.
- پمپ
- واحد کنترل
- مخزن کود
- فیلتر تصفیه
- خطوط اصلی، فرعی و جانبی: این قسمت معمولاً از شیلنگ PVC (پلی وینیل کلراید) یا پلی اتیلن ساخته می شوند و باید در زیر زمین دفن شوند زیرا در صورت قرار گرفتن در معرض تابش مستقیم خورشید، به راحتی تخریب می شوند.
- قطره چکان ( انواع آن در شکل زیر آورده شده است)
اجرای سیستم برای درختان
نکاتی که برای این روش باید توجه شود شامل:
- آب باید تمیز باشد (غالبا تصفیه مورد نیاز است)
- باید متناسب با ارتفاع فشار داخل لوله ها تنظیم شود. (به ازای هر پا تغییر ارتفاع فشار با 0.433 PSL تغییر می کند )
- سیستم باید قادر باشد حداقل 50 درصد از سطح ریشه هرگیاه را خیس کند.
- سیستم آبیاری قطره ای باید برای تامین نیاز یک گیاه در گرمترین زمان سال طراحی شود.
- در شرایط فشار کم باید از ممانعت کنندها در مسیر جهت جلوگیری از برگشت آب استفاده نمود.
- قطره چکان ها باید در سطح خاک باشند تا بررسی آنها راحت تر صورت گیرد.
محاسبه میزان آب مورد نیاز برای گیاهان
آب مورد استفاده یا مورد نیاز هر گیاه به عنوان حداکثر تبخیر و تعرق بالقوه روزانه بیان می شود و به شرح زیر محاسبه می شود:
گالن در بوته = 0.623 x مساحت منطقه گیاه x فاکتورهای گیاهی x پتانسیل ET (تبخیر و تعرق) در روز / بهره وری سیستم
ضریب تبدیل 0.633
این ضریب تبدیل برای زمانی که یک فوت مربع از زمین با یک اینچ آب آبیاری می شود و واحد به گالن برای گیاه تبدیل می شود.
مساحت گیاه
برای محاسبه از فرمول زیر استفاده می شود:
r= قطر تاج درخت
π= 3.14
فاکتور های گیاهی
گیاهان مختلف در شرایط یکسان به میزان مختلفی از آب استفاده می کنند. در جدول زیر ضرایب مختلفی برای گیاهان مختلف آورده شده است:
| نوع گیاه | ضریب مصرف آب |
| گیاهان همیشه سبز | 1 |
| سیب، گیلاس، گردو | 0.85 |
| درختان با سایه انداز پهن | 0.80 |
| هلو، آلو، گلابی، زردآلو، بادام | 0.75 |
| گیاهان بومی مناطق نیمه خشک، برخی گیاهان زینتی | 0.70 |
| گیاهان بومی مناطق کم آب | 0.40 |
تبخیر و تعرق (PET)
تبخیر و تعرق برای اقلیم های مختلف متفاوت می باشد. این پارامتر برای مناطق مرطوب تقریبا برای 0.25 تا 0.30 اینچ در روز می باشد.
میزان بهره وری سیستم
بیشتر سیستم های آبیاری قطره ای 85 تا 90٪ کارآمد هستند. 85 تا 90٪ از آب مورد استفاده در واقع توسط گیاه استفاده می شود. این رقم در محاسبه به صورت اعشاری بیان می شود (85٪ = 0.85)
مثال: میزان آب مورد نیاز
شما می خواهید آب مورد نیاز (حداکثر PET روزانه) را برای یک درخت سایه دار پهن و متحمل به خشکسالی با قطر تاج 10 فوت محاسبه کنید . PET این منطقه روزانه 0.25 اینچ و سیستم 90٪ کارآمد است.
گالن در روز = 0.623 x 78.54 فوت مربع مساحت بوته 0.80 عامل گیاه x 0.25 تقسیم بر 0.90 راندمان سیستم = 10.9 گالن در روز مورد استفاده این درخت است.
بنابراین، درخت شما بر اساس اندازه ، سختی خشکسالی و هوای روز از مقدار 10.9 گالن در روز آب استفاده می کند. با این حال ، شما باید آن را کمی اضافی بدهید زیرا سیستم آبیاری مقداری از دست می دهد. اندازه درخت شما متناسب با مساحت زیر سایبان است.
محاسبه تعداد و فاصله قطره چکان ها برای هر درخت
بافت خاک تعیین می کند که هر ناحیه چه مقدار از منطقه مرطوب شده است:
| بافت خاک | مساحت خیس شده |
| بافت شنی | 5 تا 21 فوت مربع |
| بافت لوم | 21 تا 65 فوت مربع |
| بافت رسی | 65 تا 161 فوت مربع |
محاسبه تعداد قطره چکان های مورد نیاز برای هر گیاه:
تعداد قطره چکان ها = مساحت تاج گیاه x ٪ مساحت قابل مرطوب شدن / مساحت مرطوب شده توسط هر قطره چکان
به عنوان مثال ، یک درخت به قطر 15 فوت (قطر تاج) که در خاک لومی رشد می کند. شما می خواهید 60٪ از ناحیه ریشه را مرطوب کنید. مساحت گیاه x 0.7854 = 176.71 152 فوت مربع است. مساحت مرطوب شده برای هر قطره چکان 21 فوت مربع است (خاک لومی ، شکل محافظه کارانه).
تعداد قطره چکان = 176.71 فوت مربع x 0.60 تقسیم بر 21 = 5 قطره چکان مورد نیاز
این 5 نازل به طور مساوی زیر تاج درخت توزیع می شوند.
نکته نهایی
پس از محاسبه مقدار آب و تعداد قطره چکان ها مورد نیاز ، باید در مورد زمان اندازه گیری آب (میزان جریان در واحد زمان) در برنامه آبیاری (مدت زمان آبیاری و چند بار) تصمیم بگیرید که مقدار مورد نیاز را تحویل دهد. عواملی مانند میزان نفوذ خاک و مدت زمان دسترسی به آب باید مورد توجه قرار گیرد.
جهت تهیه انواع کودهای شیمیایی با حلالیت بالا از جمله سولفات روی و سولفات پتاسیم برای مصرف کود آبیاری توسط سیستم آبیاری قطره ای با شرکت مبتکران شیمی در ارتباط باشد.
